JP6897333B2 - 電源装置及び溶着判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、電源装置及び溶着判定方法に関する。

商用電力系統との系統連系を行うパワーコンディショナ（電力変換装置）には、系統連系を行わない時には開閉部（リレー接点）を開いて系統から解列する機能が設けられている。また、系統連系の他、自立出力が可能なパワーコンディショナは、出力端子との間に開閉部が設けられており、系統連系運転時には自立出力端子に電圧が出ないよう開閉部を開く（例えば、特許文献１の図１参照。）。

かかる開閉部として用いるリレーは、もし溶着すると、解列機能が果たせなくなるため、リレー接点の溶着を検出する補助接点を有するリレーが使用される。このようなリレーは、比較的高価である。また、閉路状態から開路するまでの復帰時間が比較的長いという特徴もある。

特開２０１７−１１９２９号公報

近年、太陽光発電の発電電力を売電するのではなく、蓄電池に蓄電して需要家で使うという、電力の自給自足のシステムがある。例えば、蓄電池を搭載したＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply）等の電源装置には、商用電力系統と系統連系した状態で、蓄電池の充電及び需要家への放電を行うことができるものもあるが、さらに、商用電力系統以外の補助入力として、例えば太陽光発電のパワーコンディショナからＡＣ１００Ｖを提供すれば、電力を無駄なく蓄え、かつ、使用することができる。

この場合、電源装置は、系統連系、自立出力、補助入力の３系統の入出力を備える。補助入力の電路にも、解列用のリレーが必要であるが、ＵＰＳの規格上、前述の復帰時間の長いリレーが使えない。ところが、復帰時間の短いリレーを採用すると、溶着検出の補助接点が無いので溶着検出ができない。

かかる課題に鑑み、本発明は、系統連系、自立出力、補助入力の３系統の入出力を備える電源装置において、補助入力用開閉部の溶着を、開閉部単体の性能に依存せず、容易に検出できるようにすることを目的とする。

本開示は以下の発明を含む。但し、本発明は、特許請求の範囲によって定められるものである。
本開示の一表現に係る電源装置は、インバータを搭載し、直流から交流へ又はその逆の変換を行う電源装置であって、前記インバータの交流側にある交流電路を介して第１の電圧で商用電力系統と接続される系統接続端子と、前記交流電路と前記系統接続端子との間に設けられた系統連系用開閉部と、前記交流電路から分岐して前記第１の電圧より低い第２の電圧で出力する自立出力端子と、前記交流電路と前記自立出力端子との間に設けられた自立出力用開閉部と、外部から補助入力を受け入れる補助入力端子と、前記交流電路と前記補助入力端子との間に設けられた補助入力用開閉部と、前記交流電路の２線間の電圧を検出する第１電圧センサと、前記補助入力用開閉部と前記補助入力端子とを繋ぐ２線間の電圧を検出する第２電圧センサと、前記インバータのスイッチング制御を行う機能、及び、前記系統連系用開閉部、前記自立出力用開閉部、及び、前記補助入力用開閉部を全て開路させる制御をしていて、かつ、前記補助入力がない状態で、前記インバータに、前記第２の電圧より低い、常用しない検査用電圧を出力させ、前記第２電圧センサが前記検査用電圧に基づく電圧を検出しない場合は、前記補助入力用開閉部は正常、前記検査用電圧に基づく電圧を検出した場合は、前記補助入力用開閉部が溶着していると判定する機能を有する制御部と、を備えている。

また、本開示の一表現による溶着判定方法は、インバータを搭載し、商用電力系統と系統連系用開閉部を介して第１の電圧で系統連系する機能、自立出力用開閉部を介して前記第１の電圧より低い第２の電圧で自立出力を提供する機能、及び、補助入力用開閉部を介して外部から補助入力を受け入れる機能を有する電源装置において、当該電源装置の制御部が行う溶着判定方法であって、前記系統連系用開閉部、前記自立出力用開閉部、及び、補助入力用開閉部を全て開路させる制御をしていて、かつ、前記補助入力がない状態とし、その状態で、前記インバータに、前記第２の電圧より低い、常用しない検査用電圧を出力させ、前記補助入力用開閉部と補助入力端子との間で前記検査用電圧に基づく電圧が検出されない場合は、前記補助入力用開閉部は正常、前記検査用電圧に基づく電圧が検出された場合には、前記補助入力用開閉部が溶着していると判定する。

本発明によれば、補助入力用開閉部の溶着を、開閉部単体の性能に依存せず、容易に検出することができる。

電源装置の回路構成を示す図である。 電力変換部の内部の回路構成の一例を示す図である。 図１と同様の図に、系統連系時における各開閉部の動作を具体的に示した図である。 図１と同様の図に、自立出力時における各開閉部の動作を具体的に示した図である。 図１と同様の図に、補助入力時における各開閉部の動作を具体的に示した図である。 図１と同様の図に、補助入力用開閉部が溶着し、かつ、補助入力は無いときの、各開閉部の動作を具体的に示した図である。 図１と同様の図に、補助入力用開閉部が溶着し、かつ、補助入力があるときの、各開閉部の動作を具体的に示した図である。 補助入力用開閉部の溶着チェックの一例を示すフローチャートである。 補助入力用開閉部の溶着チェックの他の例を示すフローチャートである。 図１と同様の図に、自立出力用開閉部が溶着し、かつ、系統連系用開閉部及び補助入力用開閉部は正常に開路している状態を示す図である。

［実施形態の要旨］
本発明の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。

（１）これは、インバータを搭載し、直流から交流へ又はその逆の変換を行う電源装置であって、前記インバータの交流側にある交流電路を介して第１の電圧で商用電力系統と接続される系統接続端子と、前記交流電路と前記系統接続端子との間に設けられた系統連系用開閉部と、前記交流電路から分岐して前記第１の電圧より低い第２の電圧で出力する自立出力端子と、前記交流電路と前記自立出力端子との間に設けられた自立出力用開閉部と、外部から補助入力を受け入れる補助入力端子と、前記交流電路と前記補助入力端子との間に設けられた補助入力用開閉部と、前記交流電路の２線間の電圧を検出する第１電圧センサと、前記補助入力用開閉部と前記補助入力端子とを繋ぐ２線間の電圧を検出する第２電圧センサと、前記インバータのスイッチング制御を行う機能、及び、前記系統連系用開閉部、前記自立出力用開閉部、及び、前記補助入力用開閉部を全て開路させる制御をしていて、かつ、前記補助入力がない状態で、前記インバータに、前記第２の電圧より低い、常用しない検査用電圧を出力させ、前記第２電圧センサが前記検査用電圧に基づく電圧を検出しない場合は、前記補助入力用開閉部は正常、前記検査用電圧に基づく電圧を検出した場合は、前記補助入力用開閉部が溶着していると判定する機能を有する制御部と、を備えている。

このような電源装置では、系統連系用開閉部、自立出力用開閉部、及び、補助入力用開閉部を全て開路しているはずの状態で、インバータに、第２の電圧より低い、常用しない検査用電圧を出力させることで、補助入力用開閉部の溶着の有無を判定することができる。すなわち、補助入力用開閉部が正常に開路していれば、第２電圧センサが検査用電圧に基づく電圧を検出することはない。一方、第２電圧センサが検査用電圧に基づく電圧を検出した場合には、補助入力用開閉部が溶着していると判定することができる。こうして、補助入力用開閉部自身に、外部へ溶着信号を送る機能が無い場合でも、検査用電圧による検証によって、補助入力用開閉部の溶着の有無を判定することができる。なお、検査用電圧は第２の電圧より低いので、回路素子の損傷を防止し、人体への感電を抑制することができる。

（２）また、（１）の電源装置において、前記自立出力端子と前記自立出力用開閉部との間にノイズフィルタが設けられ、当該ノイズフィルタと前記自立出力用開閉部との間に流れる電流を検出する電流センサが設けられていてもよい。
この場合、自立出力用開閉部の溶着も検出可能となる。すなわち、自立出力用開閉部を開路する制御をした状態で、インバータに検査用電圧又は第２の電圧を出力させた場合に、電流センサが電流を検出しなければ自立出力用開閉部は正常であり、ノイズフィルタのキャパシタンス成分又は自立出力端子に接続された特定負荷に電流が流れることで電流センサが電流を検出した場合は、自立出力用開閉部が溶着していると判定できる。

（３）また、方法の観点から、インバータを搭載し、商用電力系統と系統連系用開閉部を介して第１の電圧で系統連系する機能、自立出力用開閉部を介して前記第１の電圧より低い第２の電圧で自立出力を提供する機能、及び、補助入力用開閉部を介して外部から補助入力を受け入れる機能を有する電源装置において、当該電源装置の制御部が行う溶着判定方法であって、（ａ）前記系統連系用開閉部、前記自立出力用開閉部、及び、補助入力用開閉部を全て開路させる制御をしていて、かつ、前記補助入力がない状態とし、（ｂ）その状態で、前記インバータに、前記第２の電圧より低い、常用しない検査用電圧を出力させ、（ｃ）前記補助入力用開閉部と補助入力端子との間で前記検査用電圧に基づく電圧が検出されない場合は、前記補助入力用開閉部は正常、前記検査用電圧に基づく電圧が検出された場合には、前記補助入力用開閉部が溶着していると判定する、溶着判定方法である。

このような電源装置における溶着判定方法では、系統連系用開閉部、自立出力用開閉部、及び、補助入力用開閉部を全て開路しているはずの状態で、インバータに、第２の電圧より低い、常用しない検査用電圧を出力させることで、補助入力用開閉部の溶着の有無を判定することができる。すなわち、補助入力用開閉部が正常に開路していれば、第２電圧センサが検査用電圧に基づく電圧を検出することはない。一方、第２電圧センサが検査用電圧に基づく電圧を検出した場合には、補助入力用開閉部が溶着していると判定することができる。こうして、補助入力用開閉部自身に、外部へ溶着信号を送る機能が無い場合でも、検査用電圧による検証によって、補助入力用開閉部の溶着の有無を判定することができる。なお、検査用電圧は第２の電圧より低いので、回路素子の損傷を防止し、人体への感電を抑制することができる。

［実施形態の詳細］
以下、本発明の一実施形態に係る電源装置及び溶着検出方法について、図面を参照して説明する。

《回路構成例》
図１は、電源装置１００の回路構成を示す図である。電源装置１００は、直流側の末端にある蓄電池１と、「系統連系」、「自立出力」、「補助入力」の３つの外部交流電路との間に設けられる。図において、蓄電池１から見て交流側へ行くほど、「上流側」であるとして説明する。

なお、蓄電池１は、電源装置１００に内蔵されていれば電源装置１００の構成要素であるが、例えば外置き（別設置）であれば、見かけ上は、必ずしも電源装置１００の構成要素であるとは言えないこともある。

まず、主回路要素に関して、蓄電池１の直流出力（Ｐ線、Ｎ線）には電力変換部２が接続されている。電力変換部２は、直流から交流へ又はその逆の、双方向変換が可能である。電力変換部２の交流側には、交流リアクトル３及び交流側コンデンサ４によるＬＣフィルタ回路、及び、ノイズフィルタ（内部構成はコモンモードチョーク、以下同様。）５が接続されている。ノイズフィルタ５の上流側には、「系統連系」、「自立出力」、「補助入力」の３つの外部交流電路に対して共通の、内部の交流電路（交流バス）６が存在する。

交流電路６と、系統連系の系統接続端子１２との間には、系統連系用開閉部（系統連系リレー）７と、コンデンサ８と、バリスタ９と、バリスタ１０，１１の直列体とが図示のように設けられている。

系統連系用開閉部７は、Ｕ線側、Ｗ線側にそれぞれ、開閉可能な接点を有している。Ｕ線−Ｗ線間には、例えば交流２００Ｖが印加される。バリスタ１０，１１の直列体の中間接続点は系統接続端子１２のＯ（Ｎ）線に接続される。従って、系統接続端子１２のＵ線−Ｗ線間には交流２００Ｖが印加され、Ｕ線−Ｏ線間、及び、Ｗ線−Ｏ線間にはそれぞれ交流１００Ｖが印加される。

次に、交流電路６と、自立出力端子１８との間には、コンデンサ１３と、自立出力用開閉部（自立出力リレー）１４と、ヒューズ１５と、バリスタ１６と、ノイズフィルタ１７とが図示のように設けられている。
自立出力用開閉部１４は、Ｌ１線側、Ｎ１線側にそれぞれ、開閉可能な接点を有している。Ｌ１線−Ｎ１線間には、例えば交流１００Ｖが出力される。

さらに、交流電路６と、補助入力端子２４との間には、補助入力用開閉部１９ｐ，１９ｎと、ノイズフィルタ２０と、コンデンサ２１と、ヒューズ２２と、バリスタ２３とが図示のように設けられている。補助入力用開閉部１９ｐ，１９ｎの２接点は同期して開閉動作する。以下、１９ｐ，１９ｎを総称して言う場合は、補助入力用開閉部１９という。なお、２接点に分かれているのは１接点リレーを２個使う、コスト面で有利な一例であるが、これに限定されるわけではなく、２接点を有する１つの開閉部であってもよい。

補助入力用開閉部１９ｐは、Ｌ線側に、開閉可能な接点を有している。また、補助入力用開閉部１９ｎは、Ｎ線側に、開閉可能な接点を有している。Ｌ線−Ｎ線間には、外部から例えば交流１００Ｖが入力される。

また、計測制御用の回路構成要素としては、交流リアクトル３に流れる電流を検出する電流センサ３１、コンデンサ８の両端電圧を検出する電圧センサ３２、バリスタ１１の両端電圧を検出する電圧センサ３３、コンデンサ１３の両端電圧を検出する電圧センサ３４、自立出力用開閉部１４とノイズフィルタ１７との間にあってＮ１線側に設けられている電流センサ３５と、コンデンサ２１の両端電圧を検出する電圧センサ３６とを備えている。

そして、各センサの検出出力は制御部４０に送られる。制御部４０は、これに基づいて、系統連系用開閉部７、自立出力用開閉部１４、及び、補助入力用開閉部１９の開閉を制御する。

制御部４０は、例えばＲＳ４８５方式によりリモコン装置５０と通信可能に接続されている。リモコン装置５０は、電源装置１００としての運転状態表示、各種電力表示、エラーコード表示等の表示機能の他、各種の設定を行うことができる機能を有している。

図２は、電力変換部２の内部の回路構成の一例を示す図である。図において、電力変換部２は、直流側から順に、直流側コンデンサ２０１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２Ａと、中間コンデンサ２０４と、インバータ２Ｂとを備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２Ａは、直流リアクトル２０２、ハイサイドのスイッチング素子Ｑ１、及び、ローサイドのスイッチング素子Ｑ２によって構成される第１のチョッパ回路と、直流リアクトル２０３、ハイサイドのスイッチング素子Ｑ３、及び、ローサイドのスイッチング素子Ｑ４によって構成される第２のチョッパ回路とが、並列に接続されたものである。

インバータ２Ｂは、フルブリッジ回路を構成するスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６，Ｑ７及びＱ８によって構成されている。
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）であるが、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)であってもよい。

計測制御用の回路要素としては、直流側コンデンサ２０１の両端に電圧センサ２０５が接続され、この電圧センサ２０５は、入力電圧を検出して制御部４０に検出出力を送る。電流センサ２０６，２０７はそれぞれ、直流リアクトル２０２，２０３に流れる電流を検出して制御部４０に検出出力を送る。中間コンデンサ２０４の両端に接続された電圧センサ２０８は、ＤＣリンク電圧を検出してその検出出力を制御部４０に送る。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８は、制御部４０によって制御される。

制御部４０は例えば、コンピュータを含み、ソフトウェア（コンピュータプログラム）をコンピュータが実行することで、必要な制御機能を実現する。ソフトウェアは、制御部４０の記憶装置（図示せず。）に格納される。制御部４０の電源電圧（Ｖｃｃ）は、例えば、蓄電池１から得ることができる。

蓄電池１を放電させるときは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２Ａにより昇圧し、昇圧されたＤＣ電圧をインバータ２Ｂにより交流電圧に変換する。蓄電池１を充電するときは、インバータ２Ｂで交流を全波整流し、さらに、中間コンデンサ２０４にて平滑されたＤＣ電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ２Ａにより充電に適した電圧に降圧する。

《系統連系時の動作》
図３は、図１と同様の図に、系統連系時における各開閉部（７，１４，１９ｐ，１９ｎ）の動作を具体的に示した図である。図において、系統連系時には、制御部４０は、系統連系用開閉部７を閉路させ、その他の自立出力用開閉部１４及び補助入力用開閉部１９は開路させる。この状態で、例えば蓄電池１を放電させるときは、電力変換部２は交流２００Ｖを出力する。従って、系統接続端子１２には、単相３線出力が提供される。蓄電池１を充電するときはエネルギーの向きが逆になる。

系統連系時に交流電路６には交流２００Ｖが印加されているが、自立出力用開閉部１４及び補助入力用開閉部１９は全て開路しているので、各開閉部の２次側（上流側）に交流２００Ｖがかかることはない。なお、コンデンサ１３は、２００Ｖにも耐えられるものを選定してある。

《自立運転時の動作》
図４は、図１と同様の図に、自立出力時における各開閉部（７，１４，１９ｐ，１９ｎ）の動作を具体的に示した図である。図において、自立出力時には、制御部４０は、自立出力用開閉部１４を閉路させ、その他の系統連系用開閉部７及び補助入力用開閉部１９は開路させる。この状態で、電力変換部２は蓄電池１を放電させ、交流１００Ｖを出力する。従って、自立出力端子１８には、単相の交流１００Ｖが提供される。

《補助入力を受ける時の動作》
図５は、図１と同様の図に、補助入力時における各開閉部（７，１４，１９ｐ，１９ｎ）の動作を具体的に示した図である。図において、補助入力時には、２種類の運用があり、（ａ）補助入力で自立出力を提供する運用と、（ｂ）補助入力で蓄電池１を充電する運用とがある。

上記（ａ）の場合には、制御部４０は、補助入力用開閉部１９及び自立出力用開閉部１４を閉路させ、系統連系用開閉部７は開路させる。電力変換部２は停止している。この状態では、補助入力の交流１００Ｖを、自立出力として提供することができる。
上記（ｂ）の場合には、その状態を図示しないが、制御部４０は、補助入力用開閉部１９を閉路させ、その他の系統連系用開閉部７及び自立出力用開閉部１４は開路させる。そして、制御部４０は、電力変換部２に逆方向の変換動作をさせ、補助入力の電力を蓄電池１に蓄える。

《電源装置運転開始前の溶着チェック》
制御部４０は、電源装置１００を停止している状態から運転開始するときは、その都度、最初に、各開閉部に溶着が発生していないかどうかをチェックする。系統連系用開閉部７及び自立出力用開閉部１４は、溶着時に信号を出力できる機能があるので、その信号の有無により、制御部４０は、溶着チェックを行うことができる。もし、これらの信号に基づいて溶着が発生していることを検出した場合は、制御部４０はリモコン装置５０にエラーコードを表示するとともに、電源装置１００の運転を行わない。溶着が無い正常な状態であれば、残る１つの開閉部すなわち、補助入力用開閉部１９の溶着が発生していないかどうかを確かめる。しかしながら、補助入力用開閉部１９には、それ自体に溶着を知らせる機能が無いので、独自のチェックが必要である。以下、このチェックについて詳細に説明する。

図６は、図１と同様の図に、補助入力用開閉部１９が溶着し、かつ、補助入力は無いときの、各開閉部（７，１４，１９ｐ，１９ｎ）の動作を具体的に示した図である。
図７は、図１と同様の図に、補助入力用開閉部１９が溶着し、かつ、補助入力があるときの、各開閉部（７，１４，１９ｐ，１９ｎ）の動作を具体的に示した図である。

《補助入力用開閉部の溶着チェック》
図８は、補助入力用開閉部１９の溶着チェックの一例を示すフローチャートである。図において、電源装置１００の運転開始操作が行われると、制御部４０は、運転開始前にこのフローチャートの処理を実行する。

図８において、制御部４０はまず、電圧センサ３２，３３，３４，３６の検出出力に基づいて各部の電圧の情報を取得する（ステップＳ１）。次に制御部４０は、電圧センサ３６の検出出力に基づいて補助入力が外部から与えられている状態か否かを判定する（ステップＳ２）。補助入力が無い場合は、制御部４０は、電力変換部２を駆動して検査用電圧を交流電路６に出力させる（ステップＳ３）。ここで、検査用電圧とは、系統連系時の電圧（第１の電圧：ＡＣ２００Ｖ）より低い自立出力時の電圧（第２の電圧：ＡＣ１００Ｖ）よりもさらに低い電圧である。具体的には例えば、ＡＣ４０Ｖ程度の、仮に人が、皮膚で直接触れたとしても人体に危険を及ぼすほどの電流が流れない、いわば安全電圧である。

ここで、電力変換部２の出力による交流電路６の電圧（Ｖ１とする。）は、電圧センサ３４により検出でき、Ｖ１≒４０Ｖである。一方、補助入力用開閉部１９が正常に開路していれば、電圧センサ３６が検出する電圧（Ｖ２とする。）は、Ｖ２＝０Ｖである。従って、Ｖ１とＶ２とは互いに明らかに異なる電圧となり、補助入力用開閉部１９が正常（溶着なし）であることがわかる（ステップＳ４のＮｏ）。この場合、制御部４０は、運転を開始（ステップＳ８）することができる。

一方、Ｖ２≒Ｖ１すなわち、電圧センサ３６が、検査用電圧に基づく電圧を検出した場合は、溶着が発生していると判定し（ステップＳ４のＹｅｓ）、制御部４０は、補助入力用開閉部１９の溶着を示すエラーコードをリモコン装置５０に表示させる（ステップＳ５）。そして、制御部４０は、電源装置１００の運転を中止する（ステップＳ６）。なお、検査用電圧は、常用する電圧（ＡＣ２００Ｖ又はＡＣ１００Ｖ）とは大きく異なるので、何らかの原因で偶然にＡＣ４０Ｖが検出されて溶着の誤検出となる可能性は、実質的に無いと言える。

一方、ステップＳ２において補助入力がある場合、制御部４０は、溶着の条件が補助入力ありの状態で成り立つか否かを判定する（ステップＳ７）。仮に補助入力用開閉部１９が溶着しているとすると、補助入力がある場合は電圧センサ３６が検出する電圧Ｖ２は１００Ｖ近傍であり、電圧センサ３４が検出する電圧Ｖ１も、ほぼ同じである。溶着していない正常な状態では、補助入力がある場合は電圧センサ３６が検出する電圧Ｖ２は１００Ｖ近傍であり、これに対して、電圧センサ３４が検出する電圧Ｖ１は概ね０Ｖである。従って、溶着条件はＶ２≒Ｖ１、正常である条件は、Ｖ２≠Ｖ１である。

ステップＳ７において条件が成り立たなければ運転開始となり（ステップＳ８）、逆に、成り立てば、制御部４０は、補助入力用開閉部１９の溶着を示すエラーコードをリモコン装置５０に表示させる（ステップＳ５）。そして、制御部４０は、電源装置１００の運転を中止する（ステップＳ６）。

次に、図９は、補助入力用開閉部１９の溶着チェックの他の例を示すフローチャートである。このフローチャートで行うのは、補助入力を喪失した場合に、次の運転に入る前の溶着チェックである。
まず、制御部４０は、補助入力を受け入れている最中に、電圧センサ３６が補助入力を検出しなくなった場合、このフローチャートの処理を開始する。そして、制御部４０は、補助入力用開閉部１９を開路する制御を行う（ステップＳ０）。正常であればこれにより補助入力用開閉部１９は開路するが、溶着している場合は、制御上では開路しているはずでも、実際には閉路している状態となる。

そこで、制御部４０は、電力変換部２を駆動して検査用電圧を交流電路６に出力させる（ステップＳ３）。ここで、検査用電圧とは、系統連系時の電圧（第１の電圧：ＡＣ２００Ｖ）より低い自立出力時の電圧（第２の電圧：ＡＣ１００Ｖ）よりもさらに低い電圧である。具体的には例えば、４０Ｖ程度の、仮に人が、皮膚で直接触れたとしても人体に危険を及ぼすほどの電流が流れない安全電圧である。

ここで、電力変換部２の出力による交流電路６の電圧（Ｖ１とする。）は、電圧センサ３４により検出でき、Ｖ１≒４０Ｖである。一方、補助入力用開閉部１９が正常に開路していれば、電圧センサ３６が検出する電圧（Ｖ２とする。）は、Ｖ２＝０Ｖである。従って、Ｖ１とＶ２とは明らかに互いに異なる電圧となり、補助入力用開閉部１９が正常（溶着なし）であることがわかる（ステップＳ４のＮｏ）。この場合、制御部４０は、運転を開始（ステップＳ８）することができる。

一方、Ｖ２≒Ｖ１すなわち、電圧センサ３６が、検査用電圧に基づく電圧を検出した場合は、溶着が発生していると判定し（ステップＳ４のＹｅｓ）、制御部４０は、補助入力用開閉部１９の溶着を示すエラーコードをリモコン装置５０に表示させる（ステップＳ５）。そして、制御部４０は、電源装置１００の運転を中止する（ステップＳ６）。なお、検査用電圧は常用する電圧（ＡＣ２００Ｖ又はＡＣ１００Ｖ）とは大きく異なるので、何らかの原因で偶然にＡＣ４０Ｖが検出されて溶着の誤検出となる可能性は、実質的に無いと言える。

《まとめ》
上記の電源装置１００では、系統連系用開閉部７、自立出力用開閉部１４、及び、補助入力用開閉部１９を全て開路しているはずの状態で、電力変換部２のインバータ２Ｂに、自立出力の電圧（第２の電圧）より低い、常用しない検査用電圧を出力させることで、補助入力用開閉部１９の溶着の有無を判定することができる。すなわち、補助入力用開閉部１９が正常に開路していれば、電圧センサ３６が検査用電圧に基づく電圧を検出することはない。

一方、電圧センサ３６が検査用電圧に基づく電圧を検出した場合には、補助入力用開閉部１９が溶着していると判定することができる。こうして、補助入力用開閉部１９自身に、外部へ溶着信号を送る機能が無い場合でも、検査用電圧による検証によって、補助入力開閉部１９の溶着の有無を判定することができる。また、検査用電圧は、自立出力電圧より低いので、１００Ｖ用の回路素子の損傷を防止し、人体への感電を抑制することができる。なお、４０Ｖは一例であり、これより若干高い電圧や、逆に、さらに低い電圧でもよい。但し、あまり低すぎると（例えば１０Ｖ以下）検出しにくくなり、また、インバータ２Ｂが安定した電圧を出しにくい。

《自立出力用開閉部の溶着時》
以上の説明は、補助入力用開閉部１９の溶着に関してのみ述べたが、自立出力用開閉部１４についても、同様の溶着チェックを行うことができる。この場合、自立出力用開閉部１４にも、溶着検出機能の無い安価な開閉部（リレー）を採用することができる利点がある。

図１０は、図１と同様の図に、自立出力用開閉部１４が溶着し、かつ、系統連系用開閉部７及び補助入力用開閉部１９は正常に開路している状態を示す図である。なお、制御上は、自立出力用開閉部１４も開路する制御を行っているが、溶着のため、制御通りになっていない。この場合は、自立出力用開閉部１４から見た自立負荷側に電圧センサを設けていないため、電圧比較では溶着を検出できない。なお、系統連系用開閉部７及び補助入力用開閉部１９は共に開路しているので、外部から電圧が入ることはない。

そこで、電流センサ３５を用いることを考える。ノイズフィルタ１７にはキャパシタ成分が内蔵されているので、交流電圧がかかれば電流が流れる。また、自立出力端子１８に特定負荷が接続されている場合がある。そこで、電力変換部２から検査用電圧のＡＣ４０Ｖ又は通常のＡＣ１００Ｖを出力し、電流センサ３５に電流が流れると、自立出力用開閉部１４は溶着していることになる。逆に流れなければ、自立出力用開閉部１４は溶着しておらず、正常に開路している。

このように、自立出力用開閉部１４の溶着も同様の要領で検出可能となる。すなわち、自立出力用開閉部１４を開路する制御をした状態で、電力変換部２のインバータ２Ｂに検査用電圧又は自立出力電圧を出力させた場合に、電流センサ３５が電流を検出しなければ自立出力用開閉部１４は正常であり、ノイズフィルタ１７のキャパシタンス成分又は自立出力端子１８に接続された特定負荷に電流が流れることで電流センサ３５が電流を検出した場合は、自立出力用開閉部１４が溶着していると判定できる。

《補記》
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 蓄電池
２ 電力変換部
２Ａ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２Ｂ インバータ
３ 交流リアクトル
４ 交流側コンデンサ
５ ノイズフィルタ
６ 交流電路
７ 系統連系用開閉部
８ コンデンサ
９，１０，１１ バリスタ
１２ 系統接続端子
１３ コンデンサ
１４ 自立出力用開閉部
１５ ヒューズ
１６ バリスタ
１７ ノイズフィルタ
１８ 自立出力端子
１９（１９ｐ，１９ｎ） 補助入力用開閉部
２０ ノイズフィルタ
２１ コンデンサ
２２ ヒューズ
２３ バリスタ
２４ 補助入力端子
３１ 電流センサ
３２，３３，３４ 電圧センサ
３５ 電流センサ
３６ 電圧センサ
４０ 制御部
５０ リモコン装置
１００ 電源装置
２０１ 直流側コンデンサ
２０２，２０３ 直流リアクトル
２０４ 中間コンデンサ
２０５ 電圧センサ
２０６，２０７ 電流センサ
２０８ 電圧センサ
Ｑ１〜Ｑ４ スイッチング素子
Ｑ５〜Ｑ８ スイッチング素子

Claims (4)

1. インバータを搭載し、直流から交流へ又はその逆の変換を行う電源装置であって、
   前記インバータの交流側にある交流電路を介して第１の電圧で商用電力系統と接続される系統接続端子と、
   前記交流電路と前記系統接続端子との間に設けられた系統連系用開閉部と、
   前記交流電路から分岐して前記第１の電圧より低い第２の電圧で出力する自立出力端子と、
   前記交流電路と前記自立出力端子との間に設けられた自立出力用開閉部と、
   外部から前記商用電力系統とは別に、交流の補助入力を受け入れる補助入力端子と、
   前記交流電路と前記補助入力端子との間に設けられた補助入力用開閉部と、
   前記補助入力用開閉部と前記補助入力端子とを繋ぐ２線間の電圧を検出する第１電圧センサと、
   前記インバータのスイッチング制御を行う機能、及び、前記補助入力用開閉部の溶着の有無を判定する機能を有する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記第１電圧センサの検出出力に基づいて、前記補助入力の有無を判定し、前記補助入力が無いと判定した場合、前記系統連系用開閉部、前記自立出力用開閉部、及び、前記補助入力用開閉部を全て開路させる制御をした状態で、前記インバータに、前記第２の電圧より低い所定の電圧の検査用電圧を出力させ、前記第１電圧センサが前記検査用電圧に基づく電圧を検出したか否かに基づいて、前記補助入力用開閉部の溶着の有無を判定する、電源装置。
2. 前記自立出力端子と前記自立出力用開閉部との間にノイズフィルタが設けられ、当該ノイズフィルタと前記自立出力用開閉部との間に流れる電流を検出する電流センサが設けられている請求項１に記載の電源装置。
3. 前記交流電路の２線間の電圧を検出する第２電圧センサをさらに備え、
   前記制御部は前記補助入力があると判定した場合、前記系統連系用開閉部、前記自立出力用開閉部、及び、前記補助入力用開閉部を全て開路させる制御をして、前記インバータに、前記検査用電圧を出力させずに、前記第１電圧センサ及び前記第２電圧センサの検出出力に基づいて前記補助入力用開閉部の溶着の有無を判定する請求項１又は請求項２に記載の電源装置。
4. インバータを搭載し、商用電力系統と系統連系用開閉部を介して第１の電圧で系統連系する機能、自立出力用開閉部を介して前記第１の電圧より低い第２の電圧で自立出力を提供する機能、及び、補助入力端子から補助入力用開閉部を介して外部から、前記商用電力系統とは別に、交流の補助入力を受け入れる機能を有する電源装置において、当該電源装置の制御部が行う溶着判定方法であって、
   前記系統連系用開閉部、前記自立出力用開閉部、及び、前記補助入力用開閉部を全て開路させる制御をしていて、かつ、前記補助入力がない状態とし、
   その状態で、前記インバータに、前記第２の電圧より低い、所定の電圧の検査用電圧を出力させ、
   前記補助入力用開閉部と前記補助入力端子との間で前記検査用電圧に基づく電圧が検出されたか否かに基づいて、前記補助入力用開閉部の溶着の有無を判定する、
   溶着判定方法。

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